C型獨(dú)立艙液貨罐熱分析
發(fā)布時(shí)間:2021-09-23 20:52
對(duì)32 000 m3液化氣船C型獨(dú)立艙中的1號(hào)液貨罐進(jìn)行漏熱量分析(該液貨罐的體積為9 416 m3),對(duì)液貨罐的筒體、封頭、固定端鞍座、滑動(dòng)端鞍座、止浮裝置、氣室和管路進(jìn)行熱分析,計(jì)算得到液貨罐的漏熱量為44.24 kW,液貨蒸發(fā)量為8 025.7 kg/d,進(jìn)而計(jì)算得到液貨罐的靜態(tài)日蒸發(fā)率為0.15%/d。在各漏熱環(huán)節(jié)中,罐體的漏熱量占75.1%,通過(guò)鞍座及兩側(cè)不規(guī)則絕熱層的漏熱量占19.4%,其他部分的漏熱量占比均較小。
【文章來(lái)源】:船舶與海洋工程. 2020,36(03)
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
0m3半冷半壓式液化氣船1號(hào)液貨罐和溫度為169.06K,液相密度為567.1kg/m3
熱量和溫度分布圖,其中溫度的單位為K。4.1通過(guò)液貨罐筒體的漏熱量在計(jì)算通過(guò)液貨罐筒體的漏熱量時(shí),先計(jì)算單位面積的漏熱量,再計(jì)算總面積下的漏熱量。筒體絕熱層由罐體外50mm厚的60kg/m3絕熱層和150mm厚的40kg/m3絕熱層組成。采用ANSYS建模計(jì)算,建模時(shí)筒體長(zhǎng)度方向取1m,周向取5。得出漏熱量之后,先將其除以ANSYS模型中5Ni鋼外表面對(duì)應(yīng)的面積,得到單位面積的漏熱量,再將該漏熱量乘以1號(hào)液貨罐1/2筒體對(duì)應(yīng)的5Ni鋼外表面面積,即可得到筒體的漏熱量。圖2為采用ANSYS計(jì)算得到的液貨罐筒體溫度分布圖。采用ANSYS計(jì)算得到的漏熱量為8.93W,模型對(duì)應(yīng)5Ni鋼外表面的面積為0.668m2,則單位面積的漏熱量為13.368W/m2;筒體的面積為869.5m2,則筒體的漏熱量為11623.8W。4.2通過(guò)液貨罐封頭的漏熱量1號(hào)液貨罐后封頭由半徑為12.24m的部分球體和半徑為2.356m的部分球體組成;1號(hào)液貨罐前封頭由半徑為7.655m的部分球體組成。在采用ANSYS建模時(shí),建立1球體的模型。圖3為采用半徑為2.356m的球體計(jì)算得到的液貨罐封頭溫度分布圖。圖2液貨罐筒體溫度分布圖圖3液貨罐封頭溫度分布圖通過(guò)建模計(jì)算得到的1號(hào)液貨罐前封頭和后封頭的漏熱量見(jiàn)表2。表21號(hào)液貨罐前封頭和后封頭的漏熱量后封頭前封頭參數(shù)半徑12.240m球體部分半徑2.356m球體部分半徑7.655m球體部分1球體模型漏熱量/W70.1872.78227.718對(duì)應(yīng)5Ni鋼外表面積/m25.2300.1942.045單位面積漏熱量/(W/m2)13.42114.35713.551面積/m2134.079.5150.5?
4船舶與海洋工程2020年第3期圖5為采用固定端鞍座一側(cè)不規(guī)則絕熱層弧度為1的ANSYS模型計(jì)算得到的固定端鞍座一側(cè)絕熱層溫度分布圖。采用ANSYS模型計(jì)算得到的漏熱量為3.156W,整個(gè)固定端鞍座兩側(cè)不規(guī)則絕熱層的漏熱量為694.35W。圖4固定端鞍座溫度分布圖圖5固定端鞍座一側(cè)絕熱層溫度分布圖4.4通過(guò)滑動(dòng)端鞍座的漏熱量滑動(dòng)端鞍座的弧度為81。計(jì)算中取1/2滑動(dòng)端鞍座及一側(cè)的不規(guī)則絕熱層建模。建模時(shí),建立弧度為1的模型,先乘以總弧度81,再乘以2,即可得到滑動(dòng)端鞍座及兩側(cè)不規(guī)則絕熱層的總漏熱量。圖6為采用弧度為1的ANSYS模型計(jì)算得到的1/2滑動(dòng)端鞍座及一側(cè)絕熱層溫度分布圖。采用ANSYS模型計(jì)算得到的漏熱量為7.417W,滑動(dòng)端鞍座總漏熱量為1201.590W。4.5通過(guò)止浮裝置的漏熱量圖7為采用止浮裝置的ANSYS模型計(jì)算得到的止浮裝置溫度分布圖。采用ANSYS模型計(jì)算得到的1個(gè)止浮裝置的漏熱量為239.684W,2個(gè)止浮裝置的漏熱量為479.367W。圖61/2滑動(dòng)端鞍座及一側(cè)絕熱層溫度分布圖圖7止浮裝置溫度分布圖4.6通過(guò)氣室的漏熱量對(duì)通過(guò)氣室的漏熱量進(jìn)行計(jì)算,建模時(shí)圓周方向取5。圖8為采用氣室的ANSYS模型計(jì)算得到的氣室溫度分布圖。采用ANSYS模型計(jì)算得到的漏熱量為6.907W,整個(gè)氣室的漏熱量為497.300W。4.7通過(guò)管路及氣室支撐的漏熱量在液貨罐中,通過(guò)管路及氣室支撐的總漏熱量為257.9W。4.81號(hào)液貨罐總漏熱量和靜態(tài)日蒸發(fā)率由第4.1~4.7節(jié)的計(jì)算分析得到通過(guò)罐體、固定端鞍座、滑動(dòng)端鞍座、止浮裝置、氣室和管路的漏熱量,匯總數(shù)據(jù)見(jiàn)表3,其中罐體漏熱量包括液
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]C型獨(dú)立艙三體罐結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有限元分析[J]. 郭園園,唐文勇,周兵,張仁杰. 船舶與海洋工程. 2018(01)
[2]液化氣船C型獨(dú)立艙設(shè)計(jì)[J]. 賀行飛,張華,鄒鈺鋒,劉恩義. 中國(guó)水運(yùn)(下半月). 2018(01)
[3]中小型LNG船舶獨(dú)立C型儲(chǔ)罐裝載率研究[J]. 張春偉. 船舶與海洋工程. 2016(02)
[4]獨(dú)立C型液貨艙的傳熱分析及蒸發(fā)率計(jì)算[J]. 時(shí)光志,盛蘇建. 船海工程. 2013(01)
[5]高真空多層絕熱低溫容器整體熱分析及試驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 黃歡明,馮慧華,蘇晨光,單宏兵. 低溫工程. 2011(01)
本文編號(hào):3406389
【文章來(lái)源】:船舶與海洋工程. 2020,36(03)
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
0m3半冷半壓式液化氣船1號(hào)液貨罐和溫度為169.06K,液相密度為567.1kg/m3
熱量和溫度分布圖,其中溫度的單位為K。4.1通過(guò)液貨罐筒體的漏熱量在計(jì)算通過(guò)液貨罐筒體的漏熱量時(shí),先計(jì)算單位面積的漏熱量,再計(jì)算總面積下的漏熱量。筒體絕熱層由罐體外50mm厚的60kg/m3絕熱層和150mm厚的40kg/m3絕熱層組成。采用ANSYS建模計(jì)算,建模時(shí)筒體長(zhǎng)度方向取1m,周向取5。得出漏熱量之后,先將其除以ANSYS模型中5Ni鋼外表面對(duì)應(yīng)的面積,得到單位面積的漏熱量,再將該漏熱量乘以1號(hào)液貨罐1/2筒體對(duì)應(yīng)的5Ni鋼外表面面積,即可得到筒體的漏熱量。圖2為采用ANSYS計(jì)算得到的液貨罐筒體溫度分布圖。采用ANSYS計(jì)算得到的漏熱量為8.93W,模型對(duì)應(yīng)5Ni鋼外表面的面積為0.668m2,則單位面積的漏熱量為13.368W/m2;筒體的面積為869.5m2,則筒體的漏熱量為11623.8W。4.2通過(guò)液貨罐封頭的漏熱量1號(hào)液貨罐后封頭由半徑為12.24m的部分球體和半徑為2.356m的部分球體組成;1號(hào)液貨罐前封頭由半徑為7.655m的部分球體組成。在采用ANSYS建模時(shí),建立1球體的模型。圖3為采用半徑為2.356m的球體計(jì)算得到的液貨罐封頭溫度分布圖。圖2液貨罐筒體溫度分布圖圖3液貨罐封頭溫度分布圖通過(guò)建模計(jì)算得到的1號(hào)液貨罐前封頭和后封頭的漏熱量見(jiàn)表2。表21號(hào)液貨罐前封頭和后封頭的漏熱量后封頭前封頭參數(shù)半徑12.240m球體部分半徑2.356m球體部分半徑7.655m球體部分1球體模型漏熱量/W70.1872.78227.718對(duì)應(yīng)5Ni鋼外表面積/m25.2300.1942.045單位面積漏熱量/(W/m2)13.42114.35713.551面積/m2134.079.5150.5?
4船舶與海洋工程2020年第3期圖5為采用固定端鞍座一側(cè)不規(guī)則絕熱層弧度為1的ANSYS模型計(jì)算得到的固定端鞍座一側(cè)絕熱層溫度分布圖。采用ANSYS模型計(jì)算得到的漏熱量為3.156W,整個(gè)固定端鞍座兩側(cè)不規(guī)則絕熱層的漏熱量為694.35W。圖4固定端鞍座溫度分布圖圖5固定端鞍座一側(cè)絕熱層溫度分布圖4.4通過(guò)滑動(dòng)端鞍座的漏熱量滑動(dòng)端鞍座的弧度為81。計(jì)算中取1/2滑動(dòng)端鞍座及一側(cè)的不規(guī)則絕熱層建模。建模時(shí),建立弧度為1的模型,先乘以總弧度81,再乘以2,即可得到滑動(dòng)端鞍座及兩側(cè)不規(guī)則絕熱層的總漏熱量。圖6為采用弧度為1的ANSYS模型計(jì)算得到的1/2滑動(dòng)端鞍座及一側(cè)絕熱層溫度分布圖。采用ANSYS模型計(jì)算得到的漏熱量為7.417W,滑動(dòng)端鞍座總漏熱量為1201.590W。4.5通過(guò)止浮裝置的漏熱量圖7為采用止浮裝置的ANSYS模型計(jì)算得到的止浮裝置溫度分布圖。采用ANSYS模型計(jì)算得到的1個(gè)止浮裝置的漏熱量為239.684W,2個(gè)止浮裝置的漏熱量為479.367W。圖61/2滑動(dòng)端鞍座及一側(cè)絕熱層溫度分布圖圖7止浮裝置溫度分布圖4.6通過(guò)氣室的漏熱量對(duì)通過(guò)氣室的漏熱量進(jìn)行計(jì)算,建模時(shí)圓周方向取5。圖8為采用氣室的ANSYS模型計(jì)算得到的氣室溫度分布圖。采用ANSYS模型計(jì)算得到的漏熱量為6.907W,整個(gè)氣室的漏熱量為497.300W。4.7通過(guò)管路及氣室支撐的漏熱量在液貨罐中,通過(guò)管路及氣室支撐的總漏熱量為257.9W。4.81號(hào)液貨罐總漏熱量和靜態(tài)日蒸發(fā)率由第4.1~4.7節(jié)的計(jì)算分析得到通過(guò)罐體、固定端鞍座、滑動(dòng)端鞍座、止浮裝置、氣室和管路的漏熱量,匯總數(shù)據(jù)見(jiàn)表3,其中罐體漏熱量包括液
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[3]中小型LNG船舶獨(dú)立C型儲(chǔ)罐裝載率研究[J]. 張春偉. 船舶與海洋工程. 2016(02)
[4]獨(dú)立C型液貨艙的傳熱分析及蒸發(fā)率計(jì)算[J]. 時(shí)光志,盛蘇建. 船海工程. 2013(01)
[5]高真空多層絕熱低溫容器整體熱分析及試驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 黃歡明,馮慧華,蘇晨光,單宏兵. 低溫工程. 2011(01)
本文編號(hào):3406389
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